强化基板加热控制的有无基座式基板支座的基板处理系统技术方案

在此提供用于处理基板的方法和设备。在一些实施方式中，一种设备包括处理配件，所述处理配件包括：第一环，在基板的周边边缘附近支撑所述基板；第二环，设置在所述第一环周围；和路径，形成在所述第一环与所述第二环之间，使所述第一环得以对所述第二环旋转，其中所述路径实质上防止光在第一空间与第二空间之间行进，所述第一空间设置在所述第一环与所述第二环下方，而所述第二空间设置在所述第一环与所述第二环上方。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】强化基板加热控制的有无基座式基板支座的基板处理系统
本专利技术的实施方式一般涉及基板处理系统。
技术介绍
当装置的临界尺寸持续缩小，基板处理系统需要更敏感地控制加热、气体流量与类似条件。专利技术人已观察到，基板处理系统(例如设置成用于外延沉积工艺的基板处理系统)可通过在无须基座板支撑基板的情况下使用多区域灯而实现改善的工艺控制，该基座板会使多区块的加热功效非期望地热平均(average)。因此，专利技术人已提供改良的用于处理基板的方法和设备。
技术实现思路
在此提供用于处理基板的方法和设备。在一些实施方式中，一种设备包括处理配件，该处理配件包括：第一环，在基板的周边边缘附近支撑该基板；第二环，设置在该第一环周围；和路径，形成在该第一环与该第二环之间，该路径使该第一环得以对该第二环旋转，其中该路径实质上防止光在第一空间与第二空间之间行进，该第一空间设置在该第一环与该第二环下方，而该第二空间设置在该第一环与该第二环上方。在一些实施方式中，一种设备包括：处理腔室，该处理腔室具有基板支座，该基板支座包括第一环，该第一环在基板的周边边缘支撑该基板；第二环，设置在该基板支座周围；灯头，当基板设置在该基板支座上时该灯头提供能量给该基板；温度传感器，与该灯头相对，以测量从该基板辐射的能量；和路径，形成在该第一环与该第二环之间，使该第一环得以相对该第二环旋转，其中该路径实质上防止光在第一空间与第二空间之间行进，该第一空间设置在该第一环与该第二环下方，而该第二空间设置在该第一环与该第二环上方。其他与进一步的本专利技术实施方式于下文中描述。附图说明通过参考于附图中描绘的说明性质的本专利技术的实施方式，可了解于上文中简要概括且于下文中将详细讨论的本专利技术的实施方式。然而应注意附图仅描绘本专利技术的典型实施方式，因而不应视为限制本专利技术的范围，因为本专利技术可允许其他同等有效的实施方式。图1描绘根据本专利技术的一些实施方式的基板处理系统的示意性视图。图2A至图2D描绘根据本专利技术的一些实施方式的基板支座的示意性部分侧视图。图3描绘根据本专利技术的一些实施方式的基板支座的示意性部分侧视图。图4描绘根据本专利技术的一些实施方式的基板支座的示意性部分侧视图。图5描绘根据本专利技术的一些实施方式的基板支座的示意性部分侧视图。为助于了解，如可能则使用同一标号来表示附图所共有的同一元件。所述图式并未按照比例尺绘制，且可能为了明确起见而经简化。预期一个实施方式的元件与特征可有利地并入其他实施方式中，而无须进一步记叙。具体实施方式在此提供用于处理基板的方法和设备。一些实施方式中，本专利技术的设备可有利地提供基板处理系统中强化的基板热控制，该基板处理系统在无基座板的情况下支撑基板。下文中将讨论本专利技术的其他与进一步的实施方式。在此公开的本专利技术的方法和设备的实施方式可适于用在任何适合的处理腔室，所述处理腔室包括那些适于执行外延沉积工艺的处理腔室，诸如RPEPI反应器，该反应器可购自美国加州圣克拉拉市的应用材料公司(AppliedMaterials,Inc.)。在下文中，针对图1描述示范性的处理腔室，图1描绘根据本专利技术的一些实施方式的半导体基板处理腔室100的示意截面视图。处理腔室100可例如适于执行外延沉积工艺，且包括腔室主体110、支持系统130和控制器140(此仅为用作说明)。描绘于图1的处理腔室仅为说明性质，而其他处理腔室(包括构造成用于除了外延沉积工艺之外的工艺的那些处理腔室)可根据在此提供的教导修改。腔室主体110大体上包括上部102、下部104和包壳(enclosure)120。真空系统123可耦接腔室主体110，以助于在腔室主体110内维持期望压力。在一些实施方式中，真空系统123可包括节流阀(图中未示)和真空泵119，所述节流阀和真空泵119用于使腔室主体110排气(exhaust)。在一些实施方式中，腔室主体110内的压力可通过调整节流阀和/或真空泵119而调节。上部102设置在下部104上，且包括盖106、夹持环108、第一衬垫116、基底板112和上高温计156。在一些实施方式中，盖106具有圆顶状的形状因子(formfactor)，然而，也应考量具有其他形状因子的盖(例如，扁平或反曲线的盖)。下部104耦接处理气体引入通口114和排气通口118，且该下部104包括基底板组件121、下圆顶132、基板支座124、预热环(例如，第二环122，将在下文中讨论)、下衬垫111和灯头138，该灯头138可包括排列于多个区域中的多盏灯，其中每一灯区域可分别受到控制。尽管用语“环”用于描述处理腔室100的某些部件(诸如预热环)，应考量，这些部件的形状不需为圆形，且可包括任何形状，这些形状包括(但不限于)矩形、多边形、卵形与类似形状。气源117可耦接腔室主体110，以提供一或多种处理气体给该腔室主体110。在一些实施方式中，净化器115可耦接气源117，以在所述一或多种处理气体进入腔室主体110之前先过滤或净化所述一或多种处理气体。基板支座(诸如基板支座124)的一些实施方式描绘于图1和图2A至图2B中。基板支座124可包括可适于与基板支座和/或处理腔室的各种实施方式一起运作的处理配件125的多个部分。例如，处理配件125可包括基板支座124的元件与腔室的元件，基板支座124的元件诸如是第一环126(例如边缘环)与第三环127(例如支撑环)，而腔室的元件诸如是第二环122(例如预热环)。处理配件125可包括形成在第一环126与第二环122之间的路径128。该路径128可允许诸如处理期间基板支座124旋转时第一环126与第二环122之间的旋转。路径128可构造成使得来自灯头138的光受到限制(例如，实质上防止)或防止来自灯头138的光经由第一空间131与第二空间133之间的路径行进，该第一空间131设置在第一环126与第二环122下方，而该第二空间133(例如，处理空间)设置在第一环126与第二环122上方。再者，路径128可限制(例如，实质上防止)或防止第二空间133中所用的处理气体经由该路径行进至第一空间131中。如在此所用“实质上被防止”或“实质上防止”意味着未被防止沿着该路径行进的光或处理气体的量微小得不足以影响处理。例如，路径128必须限制或防止的来自灯头138的光可具有能被上高温计156(例如温度传感器)所测量到的波长。其他元件(诸如第一衬垫116和第二衬垫111)也可用于限制或防止来自灯头138的光抵达高温计156，如将于下文所讨论。专利技术人已发现，在无基座板下对基板支撑有利地防止基座板能非期望地提供的热平均效应。然而，专利技术人已进一步发现，无基座板可能使某些波长下的光传输通过基板，这是非所期望的。据此，为了准确测量处理期间基板的温度，需提供一种温度传感器以测量由基板辐射但不会传输通过基板的一或多个光波长。然而，专利技术人已经发现，供以加热基板而绕基板周围递送的光能量可与基板温度的准确测量相干涉。所以，在一些实施方式中，本专利技术的设备有利地限制或防止来自灯头的光抵达温度传感器。在一些实施方式中(诸如图1与图2A至图2B中所绘示的那些实施方式)，基板支座124包括第一环126，该第一环126在基板101的周边边缘附近支撑基板101。虽然如图所示第一环126的基板支撑表面129平行基板本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理配件，所述处理配件包括：第一环，所述第一环在基板的周边边缘附近支撑所述基板；第二环，所述第二环设置在所述第一环周围；和路径，所述路径形成在所述第一环与所述第二环之间，所述路径使所述第一环得以对所述第二环旋转，其中所述路径实质上防止光在第一空间与第二空间之间行进，所述第一空间设置在所述第一环与所述第二环下方，而所述第二空间设置在所述第一环与所述第二环上方。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.03.30 US 61/617,873;2013.03.07 US 13/788,5731.一种处理配件，所述处理配件包括：第一环，当基板设置在所述第一环上时，所述第一环在所述基板的周边边缘附近支撑所述基板；第二环，所述第二环设置在所述第一环周围；第三环，所述第三环设置在所述第一环与所述第二环之间，所述第三环包括：内唇部与外唇部，所述内唇部从所述第三环的内表面朝所述第一环径向延伸，所述外唇部从所述第三环的外表面朝所述第二环径向延伸；环形突出部，所述环形突出部从所述内唇部向上延伸，其中所述环形突出部具有斜角端部，使得在所述内唇部附近的第一厚度大于位在所述环形突出部的斜角端部处的第二厚度，所述环形突出部的斜角端部接触所述第一环，并且最小化在所述环形突出部与所述第一环之间的接触面积；和路径，所述路径形成在所述第二环与所述第三环之间，所述路径使所述第一环和所述第三环得以对所述第二环旋转，其中所述路径实质上防止光在第一空间与第二空间之间行进，所述第一空间设置在所述第一环、所述第二环与所述第三环下方，而所述第二空间设置在所述第一环、所述第二环与所述第三环上方，并且其中所述第二环进一步包括：第二内唇部，所述第二内唇部从所述第二环的内表面朝所述第三环径向延伸，其中所述路径由所述外唇部与所述第二内唇部的重叠所形成。2.如权利要求1所述的处理配件，其中所述第三环进一步包括：沟槽，所述沟槽形成在所述突出部、所述内唇部、与所述内表面之间，以收纳第二突出部，所述第二突出部从所述第一环的与基板相对侧向下延伸；和第二路径，所述第二路径形成在所述第一环的所述第二突出部与所述沟槽之间，其中所述第二路径限制光在所述第一空间与所述第二空间之间行进。3.如权利要求2所述的处理配件，进一步包括：一或多个特征，所述一或多个特征设置在下述的其中至少一者上：所述沟槽的表面、所述第一环的所述第二突出部的表面、所述外唇部的表面、所述第二内唇部的表面、所述第三环的所述外表面、或所述第二环的所述内表面，其中所述一或多个特征沿着所述第一路径或所述第二路径的至少一者设置，以限制光在所述第一空间与所述第二空间之间行进。4.如权利要求1至3中任一项所述的处理配件，进一步包括：圆柱状主体，所述圆柱状主体设置在所述第三环下方。5.如权利要求4所述的处理配件，其中所述圆柱状主体从所述第三环向下延伸，且进一步包括：第三路径，所述第三路径由所述圆柱状主体与基板支座所形成，所述处理配件设置在所述基板支座上，其中当基板设置在所述第一环上时，所述第三路径减少所述基板的背侧与所述第二空间之间的处理气流。6.如权利要求4所述的处理配件，进一步包括：第三路径，所述第三路径形成在所述圆柱状主体与所述第三环之间，其中当基板设置在所述第一环上时，所述第三路径减少所述基板的背侧与所述第二空间之间的处理气流。7.如权利要求1所述的处理配件，其中所述第二环进一步包括：第二内唇部，所述第二内唇部从所述第二环的内表面径向向内延伸，其中所述路径由所述第一环的与基板相对端以及所述第二内唇...

【专利技术属性】
技术研发人员：约瑟夫·M·拉内什，凯拉什·帕塔雷，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国;US